La compuerta mágica: discrepante en dos globos elásticos interconectados

• Published in: Latin-American journal of physics education Vol. 3; no. 1
• Main Authors: Talero, Paco H, Barbosa, Luis H
• Format: Journal Article
• Language: Spanish
• Published: Latin American Physics Education Network 2009; Instituto Politécnico Nacional
• Subjects: Balloons interconnected; discrepant experiment; enseñanza de la mecánica; experimentos discrepantes; Globos interconectados; science inquiry
• ISSN: 1870-9095; 1870-9095

The purpose of this article is to show the description and phenomenology of a discrepant experiment consisting of two elastic inflated balloons with different volume that are connected by a valve to control the flow of air. By assuming that the potential energy of the globe is directly proportional to its area, it follows a general expression of Young- Laplace modified to explain the discrepant event that corresponds to the passage of air from the balloon to the lower volume of higher volume. Through an adiabatic process we propose a way to measure the elastic constant of the globe. We found that for two times the initial radius of the balloon is the maximum force of the elastic walls of the globe. This prototype has been used as a research project on active learning in physics for students of engineering. El propósito de este artículo es mostrar la fenomenología y descripción de un experimento discrepante que consiste de dos globos elásticos inflados con distinto volumen que se conectan por una válvula para controlar el flujo de aire. Mediante la hipótesis de que la energía potencial del globo es directamente proporcional a su área, se deduce una expresión general de Young-Laplace modificada para explicar el evento discrepante que corresponde al paso del aire desde el globo de menor volumen al de mayor volumen. Mediante un proceso adiabático proponemos una forma de medir la constante elástica del globo. Se encontró que para justo dos veces el radio inicial del globo se presenta la máxima fuerza de las paredes elásticas del globo. Este montaje ha sido utilizado como proyecto de investigación en el Aprendizaje Activo de la Física para estudiantes de ingeniería.